[发明专利]一种机器人主持教学方法及其装置

权利要求书

1.一种机器人主持教学方法，其特征在于，所述机器人主持教学方法包括：

教师首先将教学目标、学生特征、教学资源、授课方式以参数的形式输入机器人，下达教学任务；

机器人通过分析教学目标和学生特征，选择合适的授课方式，组织教学内容开展教学，通过语音、视觉和肢体动作的方式与学生交流互动和智能答疑；

在教师的参与下机器人通过自我分析和学生反馈，对教学效果进行评价和总结，确定下一阶段的教学策略。

2.如权利要求1所述的机器人主持教学方法，其特征在于，

所述教师首先将教学目标、学生特征、教学资源、授课方式以参数的形式输入机器人，下达教学任务，具体包括：

教师首先初步了解学生的班级、年龄的情况，分析课程教学目标，通过对机器人编程，构建机器人授课方式库，包括讲授式、情景式、讨论式和翻转课堂；

构建机器人教学资源库，包括多媒体课件、语音库、习题课和专家系统库以及学生特征库；

教学资源为后续机器人教学过程中随堂调用；学生了解机器人教学过程、教学特点后并制定自己的学习计划。

3.如权利要求1所述的机器人主持教学方法，其特征在于，所述机器人通过分析教学目标和学生特征，选择合适的授课方式，组织教学内容开展教学，通过语音、视觉和肢体动作的方式与学生交流互动和智能答疑；具体包括：

机器人首先分析学生的特征，优化教学目标，确定授课方式，制定教学计划，进行教学设计；然后围绕教学内容，机器人要实时地从专家知识库、教学资源库中调用教学资源，提出有价值的问题，创设情境，引导学生思考，通过对学生学习的观察、判断以及学生回答问题的情况，做出相应的教学策略、方法的调整；

学生则通过自主学习或与小组协作学习的方式开展学习，如果在学习中遇到问题，通过对话、文本输入的方式提出问题，机器人通过智能答疑系统给学生完成解答。

4.如权利要求1所述的机器人主持教学方法，其特征在于，所述在教师的参与下机器人通过自我分析和学生反馈，对教学效果进行评价和总结，确定下一阶段的教学策略，具体包括：

机器人自我分析学生学习情况记录、教学过程记录，对教学情况进行评价；学生通过作业、习题测评对机器人教学进行反馈；在教师的参与下，机器人通过综合分析、评价总结、提出下一阶段的教学建议，同时更新专家知识库、教学策略库、学生特征库，总结经验，优化教学系统的配置。

5.一种如权利要求1所述的机器人主持教学方法的机器人主持教学装置，其特征在于，所述机器人主持教学装置包括：

机器人控制系统，采用嵌入式系统，并通过通信模块与互联网通信，机器人操作系统统一进行机器人教学任务调度、肢体动作的规划、教室内的移动控制、人机交互以及异常情况处理；

语音功能单元，在控制系统中输入课程内容，运用语音功能单元的语音合成系统将普通文本字符转换成自然语音的形式输出，模拟教师讲述课程内容的过程；同时，语音功能单元利用语音识别技术与学生互动交流和答疑解惑；

视觉功能单元，完成学生身份识别、表情识别；监控课堂学生学习状态，在线实时反馈和记录教学情况；

肢体动作功能单元，通过控制系统来驱动机器人的腿、头部、手臂的运动，完成在教学环境中模仿教师移动和肢体动作；

自主导航功能单元，用于完成定位、跟踪的操作，并利用传感器感知外界环境和自身状态，自动对障碍物进行检测和躲避，规划出安全的移动路径；

教学资源库，用于开展教学依赖的知识库，包括多媒体课件、语音库、习题库、机器学习及专家系统和智能答疑系统。

6.如权利要求5所述的机器人主持教学装置，其特征在于，所述语音功能单元安装有语音麦克风和扩音器；所述视觉功能单元配备视觉传感器，并安装有运动检测、人脸识别系统。